ORGANICKÁ CHEMIE – Laboratorní práce č. 2 Téma: Uhlovodíky
Pozn: Organické látky, jako jsou petrolej, hexan nebo naftalen, nepatří do umyvadla, ale do speciální nádoby na organický odpad!!
Úkol 1:
Zkoumejte vlastnosti různých skupin organických látek.
Princip:
Organické sloučeniny jsou tvořeny uhlíkem, vodíkem a dalšími prvky – halogeny, kyslík, síra, fosfor, dusík. Uhlík je v těchto sloučeninách 4vazný a může se vyskytovat v hybridizacích sp3, sp2 i sp. Vhledem k nepřítomnosti volných elektronových párů nejsou molekuly organických látek lomené, a proto jsou tyto látky nepolární. Na rozpustnost ve vodě má však vliv přítomnost polárních skupin (např. OH) a délka uhlíkového řetězce. Mnohé z organických látek velmi dobře hoří a patří mezi silné hořlaviny.
Pomůcky:
zkumavky, porcelánová miska, pipeta, nálevka, špejle, zátky, stojan, hodinová skla, varná síťka
Chemikálie:
CH3CH2OH, C6H14, petrolej, C3H6 (OH)3 glycerol, stolní olej, voda
Postup:
1) Nejprve budete zkoumat rozpustnost předložených organických látek ve vodě – do 4 zkumavek odměřte 4 cm3 vody a do každé přidejte 2 cm3 jiné organické látky podle uvedené tabulky. Pozorujte a zapište výsledky. 2) Stejným způsobem prozkoumejte rozpustnost organických látek v oleji. 3) Na 4 hodinová skla kápněte 2 malé kapky předložených organických látek a pomocí špejle zapalte. Pozorujte a zapište výsledky.
Výsledky: Rozpustnost ve vodě Rozpustnost v oleji Hořlavost Ethanol Petrolej Glycerol Stolní olej Voda
Závěr:
Úkol 2:
Proveďte důkaz acetylenu, porovnejte jeho hoření při použití mýdlové vody a saponátu.
Princip:
Acetylen neboli ethyn je je nejjednodušší alkyn. Jedná se o plynný uhlovodík vonící po éteru. Hlavními surovinami pro jeho výrobu jsou vápenec, který se nejprve převádí na oxid vápenatý, a koks. Jejich reakcí vzniká karbid (dikarbid) vápenatý, který se poté nechává reagovat s vodou. Tato metoda byla v minulosti využívána v hornictví, kdy se vysoce hořlavý acetylen vyvíjel v tzv. karbidových lampách.
Pomůcky:
porcelánová miska, špejle, nůž, kádinky, skleněná tyčinka
Chemikálie:
CaC2, saponát, mýdlo, voda
Postup:
1) Do dvou kádinek si připravte roztok saponátu ve vodě a roztok nastrouhaného mýdla ve vodě.
2) Do porcelánové misky vložte malý kousek karbidu vápenatého a zalijte jej vodou se saponátem. Pomocí špejle zapalte vznikající acetylen. 3) Pokus zopakujte, použijte však mýdlovou vodu. 4) Pozorujte rozdíly a vysvětlete. Výsledky:
Závěr:
Úkol 3:
Připravte acetylid stříbrný. Zjistěte, jaké má vlastnosti v suchém stavu.
Princip:
Acetylidy vznikají náhradou vodíkových atomů v acetylenu kovem. Dělí se na acetylidy alkalických kovů a acetylidy těžkých kovů. Acetylidy alkalických kovů, mezi které patří například i dikarbid vápníku z předchozího úkolu, jsou stálé, ve vodě rozpustné látky. Vlastnosti acetylidů těžkých kovů, jejichž zástupcem je např. acetylid stříbrný, budeme zkoumat.
Pomůcky:
dělicí nálevka s gumovou zátkou, frakční baňka, hadička, kádinky, filtrační aparatura, trojnožka, síťka, kahan, ochranný štít, digestoř, lžička
Chemikálie:
CaC2, zř. roztok AgNO3, zř. roztok NH3, voda
Postup:
1) Do kádinky o objemu 100 cm3 odměřte 20 cm3 dusičnanu stříbrného a v digestoři pomalu přikapávejte roztok amoniaku tak dlouho, dokud se vznikající sraženina nerozpustí.
2) Sestavte si aparaturu na vyvíjení acetylenu (dle obrázku), který budete hadičkou zavádět do kádinky s amoniakálním roztokem dusičnanu stříbrného až do vytvoření dostatečného množství sraženiny. 3) Vzniklou sraženinu přefiltrujte. 4) Filtrační papír rozložte na varnou síťku na trojnožce, odeberte část vzniklého acetylidu, popište vzhled a vyzkoušejte rozpustnost ve vodě. 5) Poté si nasaďte štít a filtrační papír shora zahřívejte kahanem až do jeho úplného spálení. (Acytylid začne reagovat, až bude zcela vysušen.) Nákres:
Výsledky: Vzhled
Závěr:
Rozpustnost ve vodě
Hořlavost (suchý stav)
Úkol 4:
Porovnejte hoření hexanu a naftalenu.
Princip:
Prudkou reakcí octanu vápenatého s ethanolem vzniká polotuhý gel. Jeho hořlavost je dána přítomností ethanolu, zbarvení je pak výsledkem reakce fenolftaleinu na zásadité prostředí.
Pomůcky:
dvě Petriho misky, špejle, varná síťka
Chemikálie:
C6H12, naftalen
Postup:
1) Do jedné krystalizační misky dejte 10 cm3 hexanu a do druhé 1 g naftalenu. 2) Obě látky pomocí špejle zapalte. 3) Srovnejte plamen obou látek, vysvětlete a do závěru uveďte rovnice hoření. 4) Plamen uhaste položením síťky na misku. Nesfoukávejte!!!!
Výsledky:
Závěr:
Otázky a úkoly: 1) Proč nepatří mnohé organické látky do umyvadla? Jaké nebezpečné vlastnosti mohou mít? 2) Na základě hybridizace odvoďte strukturní vzorec methanolu a pokuste se objasnit jeho rozpustnost ve vodě. 3) Jak se nazývá roztok vzniklý smícháním dusičnanu stříbrného a amoniaku? Tento roztok se využívá k důkazu redukujících cukrů. Objasněte princip tohoto důkazu.
